(57)【要約】  特に欠陥（Ｆ）について、走行中の製品ウェブ（５）をこの製品ウェブ（５）の評価された画像データに基づき監視する監視装置（８）は、製品ウェブ（５）の搬送方向（Ｔ）に垂直に互いに並置してポジショニング可能な少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）を備えている。この監視装置は、制御および評価ユニット（２０，２００）と、少なくとも１つのカメラ素子（１４，１４０）を制御および評価ユニット（２０，２００）と接続する少なくとも１つのシリアル通信リンク（２１，２２）とを含む。各カメラ素子（１４）は、未加工データ（Ｂ１）を記録するためのエリアスキャンカメラ素子（１５）を備えている。監視装置（８）は、少なくとも１つのカメラモジュール（１３，１３０，１３１）を備えており、このモジュールは、少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）を備えた少なくとも１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）とハウジング（１７）とを含む。１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）のカメラ素子（１４，１４０）は、シリアル通信リンク（２１，２２）に接続されている。カメラ素子は、エリアスキャンカメラ素子（１５）により記録された未加工データ（Ｂ１）を、シリアル通信リンク（２１，２２）を介して制御および評価ユニット（２０，２００）へ転送するように構成されている。制御および評価ユニット（２０，２００）は、未加工データ（Ｂ１）から画像データを生成し、カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）のカメラ素子（１４，１４０）の画像データを評価するように構成されている。
2019502901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
特に欠陥について、走行中の製品ウェブ（５）を該製品ウェブ（５）の評価された画像データに基づき監視する監視装置（８）であって、
前記製品ウェブ（５）の搬送方向（Ｔ）に対し垂直に互いに並置してポジショニング可能な少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）と、
制御および評価ユニット（２０，２００）と、
該制御および評価ユニット（２０，２００）と少なくとも１つのカメラ素子（１４，１４０）とを接続する少なくとも１つのシリアル通信リンク（２１，２２）と、
が設けられており、
各カメラ素子（１４，１４０）は、未加工データを記録するエリアスキャンカメラ素子（１５）を備えている、
走行中の製品ウェブ（５）を監視する監視装置（８）において、
少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）とハウジング（１７）とを備えた少なくとも１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）を含む、少なくとも１つのカメラモジュール（１３，１３０，１３１）が設けられており、
１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）は、１つのシリアル通信リンク（２１，２２）に接続されており、
各カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）において前記カメラ素子（１４，１４０）は、前記エリアスキャンカメラ素子（１５）により記録された前記未加工データを、前記シリアル通信リンク（２１，２２）を介して前記制御および評価ユニット（２０）へ伝送するように構成されており、
前記制御および評価ユニット（２０）は、前記未加工データから画像データを生成し、前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）の画像データを評価するように構成されている、
ことを特徴とする、走行中の製品ウェブを監視する監視装置（８）。
【請求項２】
１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）のうち少なくとも１つのカメラ素子は、２つのデータリンクと１つのマルチプレクサ（２６）とを備えており、
それぞれ一方のデータリンクは、前記カメラ素子（１４，１４０）の前記エリアスキャンカメラ素子（１５）へと導かれているカメラデータリンク（２４）として形成されており、他方のデータリンクは、前記カメラ素子（１４，１４０）中を通って導かれているスルーデータリンクとして形成されており、該スルーデータリンクは、前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の別のカメラ素子（１４，１４０）のデータリンクに接続可能であり、
前記マルチプレクサ（２６）によって、前記カメラ素子（１４，１４０）の両方の前記データリンクは順次、前記シリアル通信リンク（２１，２２）に接続可能である、
請求項１記載の監視装置（８）。
【請求項３】
１つのカメラモジュール（１３，１３０，１３１）は、少なくとも２つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）を含み、
前記制御および評価ユニット（２０，２００）は、前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記未加工データを並列処理するように構成されている、
請求項１または２記載の監視装置（８）。
【請求項４】
前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）は、交互に前記ハウジング（１７）内に互いに並置されてポジショニングされている、
請求項３記載の監視装置（８）。
【請求項５】
マスタカメラモジュールとして形成されたカメラモジュール（１３０）は、前記制御および評価ユニット（２００）を含む、
請求項１から４までのいずれか１項記載の監視装置（８）。
【請求項６】
少なくとも２つのカメラモジュール（１３０，１３１）が設けられており、該カメラモジュール（１３０，１３１）の前記ハウジング（１７）は互いに接続されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の監視装置（８）。
【請求項７】
前記エリアスキャンカメラ素子（１５）は、１つのエリアスキャンセンサと１つの光学素子（１６）とを備えている、
請求項１記載の監視装置（８）。
【請求項８】
前記エリアスキャンカメラ素子（１５）は、互いにそれぞれカメラ間隔（Ｋａ）をおいて配置されており、
カメラ間隔（Ｋａ）は０．３ｍ乃至２．０ｍであり、好ましくは０．５ｍ乃至０．８ｍである、
請求項１または２記載の監視装置（８）。
【請求項９】
照射装置が設けられており、該照射装置は、カメラ素子（１４，１４０）ごとに、複数のＬＥＤ（１９）を備えた少なくとも１つの照射素子（１８）を有しており、該照射素子（１８）は、前記エリアスキャンカメラ素子（１５）の接続ライン上に配置されている、
請求項１から５までのいずれか１項記載の監視装置（８）。
【請求項１０】
搬送方向（Ｔ）に搬送される走行中の製品ウェブ（５）を、特に欠陥について、監視する方法であって、
前記製品ウェブ（５）の画像データを評価し、
前記画像データを、前記製品ウェブ（５）の搬送方向（Ｔ）に対し垂直に互いに並置されてポジショニングされた少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）と、制御および評価ユニット（２０，２００）と、該制御および評価ユニット（２０，２００）と少なくとも１つのカメラ素子（１４，１４０）とを接続する少なくとも１つのシリアル通信リンク（２１，２２）とを用いて、生成および評価し、
前記画像データの未加工データを、個々の前記カメラ素子（１４，１４０）のエリアスキャンカメラ素子（１５）により記録する、
走行中の製品ウェブ（５）を監視する方法において、
前記未加工データを、少なくとも１つのカメラモジュール（１３，１３０，１３１）により記録し、ただし、前記カメラモジュール（１３，１３０，１３１）は、少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）を備えた少なくとも１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）と、ハウジング（１７）とを含み、１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）は、１つのシリアル通信リンク（２１，２２）に接続されており、
各カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）において前記カメラ素子（１４，１４０）によって、前記エリアスキャンカメラ素子（１５）により記録された前記未加工データを、前記シリアル通信リンク（２１，２２）を介して、前記制御および評価ユニット（２０，２００）へ伝送し、
該制御および評価ユニット（２０，２００）によって、前記未加工データから画像データを生成し、前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の前記カメラ素子（１４，１４０）の画像データを評価する、
ことを特徴とする、走行中の製品ウェブ（５）を監視する方法。
【請求項１１】
２つのデータリンクと１つのマルチプレクサ（２６）とが設けられている１つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の少なくとも１つのカメラ素子（１４，１４０）によって、前記カメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）の少なくとも２つのカメラ素子（１４，１４０）の前記エリアスキャンカメラ素子（１５）からの未加工データを、２つのデータリンクを介して前記シリアル通信リンク（２１，２２）へ伝送し、
ここで、カメラデータリンク（２４）として形成されたデータリンクを介して、前記カメラ素子（１４，１４０）の前記エリアスキャンカメラ素子（１５）からの未加工データを、かつ、スルーデータリンクとして形成されたデータリンクを介して、少なくとも１つの別のカメラ素子（１４，１４０）のエリアスキャンカメラ素子（１５）の未加工データを、前記シリアル通信リンク（２１，２２）へ伝送し、該伝送にあたり前記マルチプレクサ（２６）を用いて、前記カメラ素子（１４，１４０）の両方の前記データリンクを順次、前記シリアル通信リンク（２１，２２）に接続する、
請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
少なくとも２つのカメラグループ（Ｇ１，Ｇ２）における前記カメラ素子（１４，１４０）の前記未加工データを、前記制御および評価ユニット（２０，２００）において並列処理する、
請求項１１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項の上位概念に記載の、走行中の製品ウェブを特に欠陥について監視する装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
欧州特許出願公開第１６５４５３２号明細書（ＥＰ１６５４５３２）には、タフティング製品の製造中に欠陥個所を検出する装置および方法が記載されている。この装置は、タフティング製品に光を照射する光源と、タフティング製品から送出された光を検出する光学検出装置とを備えている。光学検出装置は、照射領域内にあるタフティング製品背面から反射した光の強度を検出し、検出された光強度に基づき、欠陥個所に起因するタフティング製品背面の非平坦性を特定する。この光源は、多数の赤外線発光ダイオードである。光源から送出される光は、タフティング製品背面と鋭角を成している。検出装置は、ラインスキャンカメラと、通常の輝度信号を抑圧するための、および糸の破損または二重糸による欠陥個所を識別するためのフィルタとを含んでいる。光源および検出装置は、タフティングマシンの１つの動作サイクルに同期合わせされている。この場合、複数の検出サイクルが実行され、時折発生する視野の制限が時間的に隠される。３台のラインスキャンカメラが設けられており、これらのカメラによってタフティング製品の全幅が監視される。
【０００３】
独国特許出願公開第１０１２３８７０号明細書（ＤＥ１０１２３８７０）の発明対象は、評価装置に接続された電子スキャン装置を用いて、製造機械における織物を自動的に監視する装置である。スキャン装置は、搬送方向と交差して複数のライン状のセンサ素子を含んでおり、これらのセンサ素子によって、部分的にオーバラップする複数のトラックに織物が分解される。センサ素子として、密着型画像センサ素子が設けられている。織物の送りが、織物の画像ラインの記録のベースとして用いられる。
【０００４】
独国特許出願公開第１０１１７６９８号明細書（ＤＥ１０１１７６９８）によれば、移動する紡織繊維製品を検査するためのセンサシステムが公知である。この場合、繊維製品の搬送方向に対し約９０°ずらして、または互いに違いに、少なくとも３つのセンサストリップが取り付けられている。これらのセンサストリップは、複数のＣＭＯＳ素子またはＣＣＤ素子から製造されており、その際にこれらの素子各々は、少なくとも２０個の画素を有している。これらのセンサストリップは、１つの共通の評価システムと接続されている。これらのセンサストリップは、１つの共通のガラス板を通して繊維製品を検査する。
【０００５】
欧州特許出願公開第２１０３９２７号明細書（ＥＰ２１０３９２７）に記載されている繊維補強材料の自動監視方法によれば、補強材料の全幅に及ぶ、監視すべき補強材料の光学像が生成される。ついでこの像が、材料特性識別のためにコンピュータにおいて分析される。補強材料は、定置型のラインスキャナの前を通過する。ラインスキャナは、１つの光源と１つの光センサとを含んでいる。
【０００６】
独国特許第３６３９６３６号明細書（ＤＥ３６３９６３６Ｃ２）から、紡織繊維および平坦な製品を自動的に検査する方法および回路装置が公知である。これによれば製品表面が、複数の同種のカラーエリアスキャンカメラから成る装置によって、それぞれ区間ごとに捕捉される。この場合、三原色の信号がディジタル化されて評価される。製品が移動しているときに、製品がストロボスコープで照射される。
【０００７】
米国特許第５，６９６，５９１号明細書（ＵＳ５，６９６，５９１Ａ）には、走行中の製品ウェブにおける長手方向の欠陥を検出するための、本発明の上位概念による方法および装置が記載されている。製品ウェブの搬送方向と交差するようにポジショニングされた、それぞれ１つの制御ユニットを備えた複数のカメラによって、製品ウェブ表面の隣り合う複数の列の画像データが記録される。これらのカメラにより記録された製品ウェブの未加工データが、制御ユニットによって収集され、ディジタル化され、画像データとなるよう処理される。この場合、製品ウェブの幅全体にわたって光強度プロフィルの平均値が形成され、評価ユニットに伝達されて、そこにおいてそれらのプロフィルから長手方向の欠陥が検出される。評価ユニットは、シリアル通信ラインを介してカメラと接続されたメインコンピュータである。製品ウェブは、たとえば赤外線光を放出する光源によって照射される。各カメラは、ＣＣＤエリアスキャン素子を備えたＣＣＤカメラであり、たとえば搬送方向と交差して２０４８個の素子を備え、搬送方向に９６個の素子を備えたＣＣＤカメラである。画像データを収集する速度は、予め定められた製品ウェブ速度とは同期合わせされていない。
【０００８】
走行中の製品ウェブをその全幅にわたって監視するために、複数の完全なカメラを互いに並置するのは煩雑であり、それに付随して複数のカメラのためにかなり高いコストがかかる。
【０００９】
米国特許第８，０５８，６０２号明細書（ＵＳ８，０５８，６０２Ｂ２）の発明対象である細長い産業用カメラは、カメラ装置と、このカメラ装置に対し間隔をおいて配置された別個のレンズ装置とを、ハウジング内に備えている。カメラ装置は、複数の区間から成る１つの回路基板を備えており、各区間は、互いに配列された複数のリニアセンサたとえばリニアＣＭＯＳセンサを含んでいる。この産業用カメラは、製品ウェブの画像を約１：１のスケールで記録するように構成されている。画像データの伝達および評価に関して、詳しい情報はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１６５４５３２号明細書
【特許文献２】独国特許出願公開第１０１２３８７０号明細書
【特許文献３】独国特許出願公開第１０１１７６９８号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第２１０３９２７号明細書
【特許文献５】独国特許第３６３９６３６号明細書
【特許文献６】米国特許第５，６９６，５９１号明細書
【特許文献７】米国特許第８，０５８，６０２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の課題は、低コストで確実に全幅にわたる監視を実現できるようにした、走行中の製品ウェブを特に欠陥について監視する装置および方法を開発することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は、独立請求項により解決される。
【００１３】
特に欠陥について、走行中の製品ウェブを、この製品ウェブの評価された画像データに基づき監視する本発明に係る監視装置には、少なくとも２つのカメラ素子が設けられており、これらのカメラ素子は、製品ウェブの搬送方向に対し垂直に互いに並置してポジショニング可能である。この装置は、制御および評価ユニットと、カメラ素子と制御および評価ユニットとを接続する少なくとも１つのシリアル通信リンクとを含む。各カメラ素子は、未加工データを記録するエリアスキャンカメラ素子を備えている。
【００１４】
以下では、エリアスキャンカメラ素子により記録された画像データを、未加工データと称する。黒白画像を供給するカメラ素子であれば、未加工データには、画素とも称するエリアスキャンカメラ素子の個々のエリアスキャン素子の輝度値が含まれている。
【００１５】
カラー画像を供給するカメラ素子であれば、未加工データには、個々のエリアスキャン素子の輝度値が含まれており、それらの輝度値から、エリアスキャンカメラ素子の外部で色値が求められる。
【００１６】
別の選択肢として、カラー画像を供給するカメラ素子において、未加工データには、エリアスキャンカメラ素子において求められた個々のエリアスキャン素子の色値が含まれている。
【００１７】
監視装置は、少なくとも１つのカメラモジュールを備えている。各カメラモジュールは、少なくとも２つのカメラ素子を備えた少なくとも１つのカメラグループを含んでいる。各カメラモジュールには、ハウジングが設けられている。１つのカメラグループのカメラ素子は、シリアル通信リンクに接続されている。各カメラグループにおいてカメラ素子は、エリアスキャンカメラ素子により記録された未加工データを、シリアル通信リンクを介して制御および評価ユニットへ転送するように、構成されている。制御および評価ユニットは、すべてのカメラグループについて、カメラ素子の未加工データから画像データを生成し、それらを評価するように、構成されている。
【００１８】
制御および評価ユニットへ転送される製品ウェブの画像の未加工データを記録するだけのカメラ素子を、簡単かつ低コストで構築することができる。それらのカメラ素子は、エリアスキャンカメラ素子のほかには、僅かな追加部品しか必要としない。特に、複数のカメラ素子をカメラグループとして統合し、それぞれ１つの共通のシリアル通信リンクを介して未加工データを伝送することによって、バス状の配置構成によるケーブル配線コストが最小限に抑えられる。
【００１９】
１つのカメラグループのカメラ素子のエリアスキャンカメラ素子により記録される未加工データの伝送は、相応に構成されたカメラ素子を用いることによって、カメラ素子ごとにそれぞれ１つのリンクを介してではなく、１つのシリアル通信リンクのみを介して行われる。これによって、本発明に係る装置の設置時および動作時の機械的および電子的なコストが節約される。
【００２０】
シリアル通信リンクによって高性能の通信リンクが実現され、ひいては未加工データの高速かつ正確な評価が可能となる。これによって、製品ウェブにおいて欠陥が生じたときに、たとえば編み機などのように製品ウェブを製造または処理する繊維機械を、確実かつ迅速にスイッチオフすることができるようになる。
【００２１】
１つの実施形態によれば、１つのカメラグループには８個までのカメラ素子が含まれている。８個のカメラ素子のアドレッシングは、たとえば対応するスイッチの３桁のバイナリコードを介して行われる。１つの例として、かかるスイッチを手動でも操作することができる。
【００２２】
別の選択肢によれば、カメラ素子のアドレッシングが自動的に行われ、この場合、各カメラ素子によって次のカメラ素子がさらにスイッチングされる。
【００２３】
１つの実施形態によれば、１つのカメラグループにおける複数のカメラ素子のうち少なくとも１つのカメラ素子は、２つのデータリンクと１つのマルチプレクサとを備えている。これらのカメラ素子各々において、それぞれ一方のデータリンクはカメラデータリンクとして形成されており、これはカメラ素子のエリアスキャンカメラ素子へと導かれている。カメラ素子の他方のデータリンクは、カメラ素子中を通って導かれているスルーデータリンクとして形成されており、これはカメラグループのさらに別のカメラ素子に接続可能である。カメラ素子のこれら両方のデータリンクは、マルチプレクサによって順次、シリアル通信リンクに接続可能である。
【００２４】
１つのカメラグループの複数のカメラ素子のうち、場合によっては最後のカメラ素子を除きすべてのカメラ素子に、これら２つのデータリンクとマルチプレクサとが設けられている。これらのデータリンクのうち１つのデータリンクを、マルチプレクサを介してシリアル通信ラインに接続可能である。１つのカメラ素子内に２つのデータリンクを配置することによって、付加的なラインを用いることなく、複数のカメラ素子を１つのシリアル通信リンクに接続することができる。
【００２５】
１つの実施形態によれば、マルチプレクサは、シリアル通信ラインを介して制御および評価ユニットにより制御可能である。
【００２６】
１つの実施形態によれば、１つのカメラモジュールには、少なくとも２つのカメラグループが含まれており、このカメラグループはそれぞれ、カメラ素子相互間および制御および評価ユニットへの１つのシリアル通信リンクを備えている。制御および評価ユニットは、複数のカメラグループの未加工データを並列処理するように、構成されている。
【００２７】
制御および評価ユニットにおける適切なプロセッサにより、それぞれ異なるカメラグループの未加工データを並列処理することによって、画像処理速度が高められる。たとえば２つのカメラグループが接続されているならば、画像処理速度はおおよそ２倍になる。
【００２８】
１つの実施形態によれば、制御および評価ユニットは、少なくとも２つのコアを備えたプロセッサと、共通のメモリ領域を備えたメモリモジュールとを含んでいる。有利には、このプロセッサのすべてのコアは共通のメモリ領域を使用する。
【００２９】
１つの実施形態によれば、カメラグループのカメラ素子は、交互にハウジング内に互いに並置されてポジショニングされている。
【００３０】
それぞれ異なるグループのカメラ素子を交互に配置することの利点は、カメラグループあたりのカメラ素子数がほぼ同じ量になることである。このことは、交互の配置が以下で述べる拡張モジュール内で続く場合にも当てはまる。これにより、グループ内で未加工データを伝送する時間が、ほぼ同じ長さとなる。
【００３１】
カメラモジュールのハウジングは、互いに並置された複数のカメラ素子を取り囲んでいる。ハウジングの外面形状は、たとえば実質的に円筒状である。１つの実施形態によれば、外周は円形である。別の選択肢によれば、外周は矩形、正方形または多角形である。
【００３２】
１つの実施形態によれば、ハウジングはハウジング形材を含んでいる。１つの例によれば、ハウジングが含んでいるハウジング形材の外面形状は、一方の側が開放された円筒バレルの形状を有しており、さらにハウジング形材の開放された側を封止する少なくとも１つの取り外し可能なカバーを有している。取り外し可能なカバーによって、形材中に配置された素子たとえばカメラ素子に良好に近づいて取り扱うことができるようになる。
【００３３】
１つの実施形態によれば、ハウジング形材および／またはハウジングのカバーは、押出形材の区間として形成されている。１つの例によれば、押出形材はアルミニウムから製造されている。
【００３４】
別の選択肢によれば、この装置は、１つまたは複数のカメラモジュールのほかに、制御および評価ユニットを含む制御モジュールを備えている。
【００３５】
さらに別の選択肢によれば、メインカメラモジュール（マスタカメラモジュール）として形成されたカメラモジュールが、制御および評価ユニットを含んでいる。
【００３６】
１つの実施形態によれば、制御および評価ユニットは、ハウジングのカバーのところに配置されている。
【００３７】
１つの実施形態によれば、少なくとも２つのカメラモジュールが設けられており、この場合、複数のカメラモジュールのハウジングが互いに接続されている。
【００３８】
両方のカメラモジュールのハウジングは、同じハウジング形材の区間を有している。この場合、これらのカメラモジュールが接続されると、ハウジング形材の横断面が互いに当接する。１つの実施形態によれば、接続部材が設けられており、この部材は、両方のハウジングの形材の開放部分において、両方のカメラモジュールにわたって延在している。この接続部材によって、ハウジングの接続が固定される。
【００３９】
監視装置のマスタカメラモジュール以外の別のカメラモジュールを、拡張カメラモジュールと称する。
【００４０】
１つの実施形態によれば、監視装置は、１つのマスタカメラモジュールと１つの拡張カメラモジュールとを含んでおり、拡張カメラモジュール内に、１つまたは複数のカメラグループの別のカメラ素子が配置されている。
【００４１】
１つの実施形態によれば、エリアスキャンカメラ素子は、１つのエリアスキャンセンサと１つの光学素子とを備えている。
【００４２】
１つの例によれば、光学素子の焦点（フォーカス）を調節することができる。
【００４３】
１つの実施形態によれば、エリアスキャンセンサは、ＣＭＯＳエリアスキャンセンサとして形成されている。ＣＭＯＳエリアスキャンセンサによって、僅かな電流消費で高い記録速度を実現することができる。選択的な実施形態によれば、エリアスキャンセンサは、ＣＣＤエリアスキャンセンサとして形成されている。
【００４４】
１つの実施形態によれば、エリアスキャンカメラ素子は、互いにそれぞれカメラ間隔をおいて配置されており、この場合、カメラ間隔は０．３ｍ乃至２．０ｍである。好ましくは、カメラ間隔は０．５ｍ乃至０．８ｍである。
【００４５】
カメラ間隔は、監視装置と製品ウェブとの間隔および光学素子の焦点距離を考慮して、選定される。光学素子の焦点距離が短くなるにつれて、カメラ間隔が長くなるように選定することができる。ただし、製品ウェブまで所与の間隔があるときに焦点距離が短くなると、光学的な品質が劣化してしまう。
【００４６】
１つのカメラモジュールのハウジングの長さは、カメラ間隔のほぼ整数倍になる。好ましくは、カメラモジュールには２乃至８個のカメラ素子が設けられている。
【００４７】
１つのカメラモジュールのハウジングは、カメラ素子ごとに１つのハウジング区間を有している。
【００４８】
１つの実施形態によれば、１つのハウジング区間の内部に回路基板部材が設けられており、この回路基板部材上にカメラ素子が配置されている。
【００４９】
別の選択肢によれば、回路基板部材は、それぞれハウジング区間全体にわたり延在している。これらの回路基板部材は、たとえばボード・トゥー・ボード・コネクタを介して、互いに接続されている。
【００５０】
さらに別の選択肢によれば、シリアル通信リンクはケーブルおよびプラグコネクタを備えており、これらによってカメラ素子が互いに接続されている。プラグ接続は、たとえばＲＪ４５プラグコネクタとして形成されている。
【００５１】
１つの実施形態によれば、監視装置には、製品ウェブのための照射装置が設けられている。照射装置はカメラ素子ごとに、少なくとも２つのＬＥＤ（発光ダイオード）を備えた少なくとも１つの照射素子を有している。照射素子は、各エリアスキャンカメラ素子間の接続ライン上にＬＥＤが位置するように、構成されている。
【００５２】
１つの選択的な実施形態によれば、ＬＥＤは、エリアスキャンカメラ素子の接続ラインに対し平行なライン上に配置されている。
【００５３】
１つの実施形態によれば、ＬＥＤは、たとえば少なくとも１Ｗの電力好ましくは２Ｗの電力を有する高性能ＬＥＤとして形成されている。高性能のＬＥＤひいては光度の強いＬＥＤを使用することによって、カメラ素子あたりに必要とされるＬＥＤの個数を少なくすることができる。これによって、たとえば各カメラ素子間の接続ライン上でのそれらの配置が簡単になる。
【００５４】
１つの実施形態によれば、ＬＥＤは赤外線ＬＥＤとして形成されており、エリアスキャンカメラの前に昼光阻止フィルタが設けられている。これによって、可視の周囲光のシャドーイングおよび輝度変化の影響を回避することができる。
【００５５】
１つの実施形態によれば、各ＬＥＤの前に光学部材たとえばレンズが配置されている。別の選択肢によれば、照射素子は１つの共通のハウジング内に、少なくとも１つのＬＥＤと１つの光学部材とを含んでいる。
【００５６】
既述の本発明に係る装置において、本発明に係る方法を実施することができる。これらの方法は、装置の利点および特徴を、対応して有している。
【００５７】
特に欠陥について、走行中の製品ウェブを監視する本発明に係る方法によれば、製品ウェブが搬送方向に搬送される。この場合、製品ウェブの画像データが評価される。製品ウェブの搬送方向に対し垂直に互いに並置されてポジショニングされた少なくとも２つのカメラ素子と、制御および評価ユニットと、少なくとも１つのカメラ素子を制御および評価ユニットと接続する少なくとも１つのシリアル通信リンクとを用いて、画像データが生成されて評価される。画像データの未加工データは、１つのカメラ素子のエリアスキャンカメラ素子によってそれぞれ記録される。
【００５８】
製品ウェブの１つの画像における画像データの未加工データは、少なくとも２つのカメラ素子を備えた少なくとも１つのカメラグループを含む少なくとも１つのカメラモジュールによって、記録される。１つのカメラグループにおける複数のカメラ素子は、１つのシリアル通信リンクに接続されている。各カメラグループにおいて、記録された未加工データは、カメラ素子からシリアル通信リンクを介して制御および評価ユニットへ導かれる。制御および評価ユニットにおいて、未加工データから画像データが生成され、カメラグループのカメラ素子の画像データが評価される。
【００５９】
１つの実施形態によれば、各カメラ素子において、１つのエリアスキャンカメラ素子により記録された未加工データが、シリアライザによってシリアル通信リンクにシリアルに供給される。シリアルの未加工データは、制御および評価ユニットにおいて、デシリアライザにより並列化されて評価される。シリアルデータ伝送によって、大量の未加工データの確実な伝送が保証される。これによれば、データライン間のクロストークおよび遅延時間差による問題が回避される。
【００６０】
１つの実施形態によれば、カメラグループにおけるカメラ素子のエリアスキャンカメラ素子から、１つのカメラグループの少なくとも１つのカメラ素子を介して、未加工データが導かれる。カメラグループにたとえば２つのカメラ素子が含まれているならば、１つのカメラ素子によって自身の未加工データと、たとえば第２のカメラ素子の未加工データとが交互に、シリアル通信リンクに導かれる。自身の未加工データと外部の未加工データとを転送するために、１つのカメラ素子には２つのデータリンクと１つのマルチプレクサとが設けられている。
【００６１】
この場合、カメラデータリンクとして形成されたデータリンクを介して、カメラ素子のエリアスキャンカメラ素子からの未加工データすなわち自身の未加工データが、シリアル通信リンクへ導かれ、かつスルーデータリンクとして形成されたデータリンクを介して、少なくとも１つの別のカメラ素子のエリアスキャンカメラ素子の未加工データすなわち外部の未加工データが、シリアル通信リンクへ導かれる。マルチプレクサによって、カメラ素子の両方のデータリンクが順次、シリアル通信リンクに接続される。
【００６２】
１つの実施形態によれば、少なくとも２つのカメラグループにおける複数のカメラ素子の未加工データが、制御および評価ユニットにおいて並列処理される。
【００６３】
１つの実施形態によれば、制御および評価ユニットによって、未加工データから処理されたデータが求められる。この目的で、少なくとも複数行の未加工データが累積されて、平均値が形成される。１つの実施形態によれば、処理されたデータが制御および評価ユニットによって、たとえば欠陥について評価され、必要に応じて警告信号が生成される。
【００６４】
図面に概略的に描かれた実施例に基づき、本発明についてさらに詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明に係る監視装置を備えた編み機の概略的な装置構成を示す側面図である。
【図２】監視装置を備えた編み機を概略的に示す正面図である。
【図３】第１の実施例による監視装置を概略的に示す機能図である。
【図４】監視装置の複数のカメラ素子を簡略化して示すブロック回路図である。
【図５】監視装置を簡略化して示すブロック回路図である。
【図６】監視装置の制御および評価ユニットを簡略化して示すブロック回路図である。
【図７】監視装置の１つのカメラ素子を簡略化して示すブロック回路図である。
【図８】監視装置の１つの照射素子を簡略化して示すブロック回路図である。
【図９】監視装置の画像評価について示すグラフである。
【図１０】制御および評価ユニットへ未加工データを伝送するフローチャートを示す図である。
【図１１】第２の実施例の監視装置を著しく簡略化された分解図として示す図である。
【図１２】図１１の監視装置の簡略化された断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
第１の実施例：
図１には、複数の編み具（それらのうち１つだけを示す）が設けられた機械フレーム１を備えた編み機、たとえば縦糸３用のガイドレール２とスライドニードル４とを備えた縦編み機、が概略的に示されている。編み具において形成された製品ウェブ５は、ローラ６ａ、６ｂ、６ｃを介して、たとえば図示されていない巻き取り装置へ供給される。
【００６７】
製品ウェブ５の上方に、走行中の製品ウェブ５を監視するための第１の実施例の本発明に係る監視装置８が配置されている。図１では、装置８の断面が１つの円によって略示されている。監視装置８は、製品ウェブと交差する方向で延在している。この装置８は、取り付け装置９によって機械フレーム１に固定されている。監視装置８は、搬送方向Ｔにおいて編み具の後方であって変向ローラ６ａ、６ｂ、６ｃの前方に配置されている。装置８は照射装置を備えており、その光ビーム１０は製品ウェブ５に配向されている。
【００６８】
図２には、装置８を備えた編み機の正面図が示されている。機械フレーム１は１つのフレームを含んでおり、本実施例ではこのフレーム内に、６つの部分整経ビーム１１、監視装置８、（スライドニードルを備えた）ニードルバー４のためのガイドレール２、ならびにローラ６ｂ、６ｃおよび巻き取りローラ７が支承されている。図２では製品ウェブ５が、ローラ６ｂから離れて巻き取りローラ７に巻回された最終製品として、示されている。監視装置８は、たとえばローラ６、７の軸と平行に、すなわち製品ウェブ５と交差して、両側で機械フレーム１のフレームまで延在している。
【００６９】
図３には、監視装置８の概略的な機能図が示されている。本実施例では監視装置８は、複数のカメラ素子１４を備えたカメラモジュール１３を含んでおり、これらのカメラ素子のうち、図３には３つのカメラ素子だけが示されている。カメラ素子１４は、エリアスキャンセンサ１５ａと光学素子１６とを備えたそれぞれ１つのエリアスキャンカメラ素子１５を有している。
【００７０】
カメラモジュール１３には、ハウジング１７が設けられている。
【００７１】
カメラ素子１４は、装置８の配置によって、製品ウェブ５の搬送方向Ｔに対し垂直に、すなわち製品ウェブ５と交差して、互いに並置されてポジショニングされている。この場合、エリアスキャンカメラ素子１５はハウジング１７内において、互いにカメラ間隔Ｋａを隔てて、かつそれぞれ製品ウェブ５と交差して延在するカメラ素子１４の中央に、配置されている。
【００７２】
装置８は、製品ウェブ５に対し間隔Ａを隔てて配置されている。間隔Ａは、製品ウェブ５から０．２ｍ乃至２．０ｍであり、特に０．６ｍ乃至１．１ｍである。
【００７３】
エリアスキャンカメラ素子１５の監視幅ｌ、すなわち製品ウェブ５の監視すべき区間の幅は、間隔Ａと、各エリアスキャンカメラ素子１５間のカメラ間隔Ｋａとに依存する。
【００７４】
エリアスキャンカメラ素子１５のカメラ間隔Ｋａは０．３ｍ乃至２．０ｍであり、好ましくは０．５ｍ乃至０．８ｍである。本実施例によれば、エリアスキャンカメラ素子１５は、約０．６ｍのカメラ間隔Ｋａをおいて互いに並置されている。
【００７５】
図３には、２つのエリアスキャンカメラ素子１５間のカメラ間隔Ｋａと、１つのカメラ素子１４に対応づけられた製品ウェブ５の１つの区間の対応する幅Ｂと、監視幅ｌとが示されている。監視幅ｌは、１つのカメラ素子１４に対応づけられた幅Ｂより広い。すなわち、互いに並置された２つのエリアスキャンカメラ素子１５により監視される監視範囲ｌは、いくらかオーバラップしている。
【００７６】
光学素子１６は対物レンズを含んでおり、これはたとえばＳマウント対物レンズとして構成されている。本実施例によれば、この対物レンズは、エリアスキャンセンサ１５ａまでのその距離について変位可能であり、つまりは光学素子の焦点（フォーカス）を調整可能である。焦点距離は３ｍｍ乃至１６ｍｍであり、好ましくは６ｍｍ乃至８ｍｍである。
【００７７】
別の選択肢として、対物レンズは、レンズ曲率を変更可能な少なくとも１つのレンズを備えている。レンズ曲率が可変の、つまりは焦点距離が可変のレンズは、液体レンズである。
【００７８】
対物レンズの焦点距離は、望ましいカメラ間隔Ｋａおよび望ましい監視幅ｌのときの、製品ウェブまでの間隔Ａに依存して選定される。
【００７９】
各カメラ素子１４には、連続してつながっているハウジング１７の１つのハウジング区間が対応づけられており、この場合、１つのハウジング区間から次のハウジング区間への移行部は、図３では破線によって示されている。カメラ素子１４のハウジング１７における１つのハウジング区間の幅は、幅Ｂに対応しており、やはり０．６ｍである。
【００８０】
カメラ素子１４はたとえば、エリアスキャンカメラ素子１５を備えた、図示されていないそれぞれ１つの回路基板部材を有している。光学素子１６も、この回路基板部材に取り付けられている。
【００８１】
カメラモジュール１３のハウジング１７は、エリアスキャンカメラ素子１５の前およびＬＥＤ１９の前に、光透過性領域を有している。
【００８２】
ハウジング１７は、ハウジング形材の１つの区間と、少なくとも１つのカバーとを含んでいる。ハウジング形材およびカバーは、アルミニウムから成る押出形材によって製造されている。ハウジング形材には、ひいてはハウジング１７には、少なくとも部分的に円筒バレルが設けられている。ハウジング１７の直径は７ｃｍ乃至１８ｃｍであり、好ましくは１０ｃｍ乃至１５ｃｍである。本実施例によれば、直径は約１１ｃｍであり、たとえば１１．２ｃｍである。
【００８３】
本実施例によれば、製品ウェブを監視する装置８には照射装置が設けられている。照射装置はカメラ素子１４ごとに、保持装置とたとえば６個のＬＥＤ１９（発光ダイオード）とを備えた照射素子１８を有している。ＬＥＤ１９は、各エリアスキャンカメラ素子１５間の接続線上に、もしくは外側のエリアスキャンカメラ素子１５におけるそれらの各延長線上に、配置されている。図３に示されているカメラ素子１４には、エリアスキャンカメラ素子１５の各側に３つずつ、それぞれ６個のＬＥＤ１９が、対応づけられている。６個のＬＥＤ１９の光ビーム１０によって、監視すべき幅ｌが照射される。
【００８４】
図４には、監視装置８の複数のカメラ素子１４の簡略化されたブロック回路図が示されている。本実施例の監視装置８は上述のカメラモジュール１３を含んでおり、このモジュール１３は、それぞれ３つのカメラ素子１４を有するカメラグループＧ１およびＧ２を備えている。つまりカメラモジュール１３には６つのカメラ素子１４が設けられており、それらが２つのカメラグループＧ１，Ｇ２に分割されている。
【００８５】
さらに監視装置８には、１つの制御および評価ユニット２０と、カメラグループＧ１，Ｇ２ごとに１つのシリアル通信リンク２１，２２とが設けられている。通信リンク２１，２２によって、カメラグループＧ１，Ｇ２のカメラ素子１４それぞれが互いに接続され、かつ制御および評価ユニット２０と接続される。制御および評価ユニット２０は、エリアスキャンカメラ素子１５により記録された未加工データを並列処理するように構成されている。
【００８６】
シリアル通信リンク２１，２２は、データ、クロック信号および制御信号を伝送するためのバスラインを有している。本実施例によれば、データリンクはＬＶＤＳラインとして形成されている。制御リンクは、Ｉ２Ｃバスラインとして形成されている。さらに別の選択肢によれば、制御リンクはＣＡＮバスラインとして形成されている。
【００８７】
カメラモジュール１３を備えた本実施例の場合、このモジュールは、制御および評価ユニット２０ならびにシリアル通信リンク２１，２２を含んでいる。
【００８８】
各カメラグループＧ１，Ｇ２のカメラ素子１４は、エリアスキャンカメラ素子１５により記録された未加工データが、個々のシリアル通信リンク２１，２２を介して制御および評価ユニット２０へ導かれるように、構成されている。制御および評価ユニット２０は、未加工データから画像データを生成して、それらのデータを評価するように、構成されている。制御および評価ユニット２０は、通信ライン２３を介して編み機の機械制御部と接続可能である。
【００８９】
３つのカメラ素子１４を備えた各カメラグループＧ１，Ｇ２における少なくとも２つのカメラ素子１４には、２つのデータリンクと１つのマルチプレクサ２６とが設けられている。データリンクのうちの１つは、カメラデータリンク２４として形成されており、これはカメラ素子１４のエリアスキャンカメラ素子１５へと導かれている。第２のデータリンクは、シリアル通信リンク２１におけるデータリンク２１ａの区間であるスルーデータリンクとして形成されており、これはカメラ素子１４を通って導かれている。カメラ素子１４のこれら両方のデータリンクは、マルチプレクサ２６によって順次、個々のシリアル通信リンク２１，２２に接続可能である。
【００９０】
図５には、監視装置８の簡略化されたブロック回路図が示されている。図５に示されているように、両方のグループＧ１およびＧ２のカメラ素子１４は、交互に互いに並置されてポジショニングされている。第１のグループＧ１のシリアル通信リンク２１によって、左から右に見て、第１、第３および第５のカメラ素子１４が互いに接続され、かつ、制御および評価ユニット２０と接続されている。第２のグループＧ２のシリアル通信リンク２２によって相応に、第２、第４および第６のカメラ素子１４が互いに接続され、かつ、制御および評価ユニット２０と接続されている。
【００９１】
監視装置８には、照射装置の照射素子１８を制御するためのリンク２７，２８が設けられている。リンク２７によって、第１のカメラグループＧ１のカメラ素子１４に対応づけられた照射装置１８が互いに接続され、かつ制御および評価ユニット２０と接続されている。同様のことは、リンク２８についても当てはまる。
【００９２】
リンク２７，２８は、制御信号のためのバスラインを備えている。
【００９３】
本実施例によれば、リンク２７，２８はＩ２Ｃバスラインを備えている。別の選択肢として、リンク２７，２８はＣＡＮバスラインを備えている。
【００９４】
制御および評価ユニット２０は、制御素子１８のＬＥＤ１９を制御信号によって個別にまたはグループでオン／オフするように、構成されている。
【００９５】
図６には、監視装置８の制御および評価ユニット２０の簡略化されたブロック回路図が示されている。制御および評価ユニット２０は、少なくとも１つのマイクロプロセッサ２９（ＣＰＵ）と、カメラグループＧ１，Ｇ２各々のための出力端３２，３３を含むそれぞれ１つの制御素子３０，３１とを備えている。
【００９６】
第１のカメラグループＧ１のための制御素子３０は、たとえば未加工データを伝送するためのデータリンク２１ａの区間、伝送をクロック制御するためのクロックリンク２１ｂの区間、および伝送を制御するための制御リンク２１ｃの区間など、複数の区間を有する通信リンク２１の区間を含んでいる。制御素子３０は、第１のリピータ３４すなわち到達距離を長くするためにクロックリンク２１ｂ中に接続された信号増幅装置および信号処理装置と、制御リンク２１ｃ中に接続されたスイッチオフ可能な第２のリピータ３５とを含んでいる。第２のリピータ３５は、制御ライン３６を介してマイクロプロセッサ２９によりアクティベート可能である。制御素子３０は、電流供給リンク３７の区間を含んでいる。
【００９７】
電流供給リンク３７ならびに制御リンク２１ｃ、クロックリンク２１ｂおよびデータリンク２１ａは、出力端３２に接続されている。第１のカメラグループＧ１のカメラ素子１４は、この出力端３２を介して制御および評価ユニット２０と接続可能である。
【００９８】
第２のカメラグループＧ２のための制御素子３１も、同様に構成されている。第２のカメラグループＧ２のための制御素子３１は、たとえば未加工データを伝送するためのデータリンク２２ａの区間、伝送をクロック制御するためのクロックリンク２２ｂの区間、および伝送を制御するための制御リンク２２ｃの区間など、複数の区間を有する通信リンク２２の区間を含んでいる。制御素子３１は、クロックリンク２２ｂ中に接続された第１のリピータ３８と、制御リンク２２ｃ中に接続されたスイッチオフ可能な第２のリピータ３９とを含んでいる。第２のリピータ３９は、制御ライン４０を介してマイクロプロセッサ２９によりアクティベート可能である。制御素子３１は、電流供給リンク４１の区間を含んでいる。
【００９９】
電流供給リンク４１ならびに制御リンク２２ｃ、クロックリンク２２ｂおよびデータリンク２２ａは、出力端３３に接続されている。第２のカメラグループＧ２のカメラ素子１４は、この出力端３３を介して制御および評価ユニット２０と接続可能である。
【０１００】
制御および評価ユニット２０は、カメラグループＧ１，Ｇ２各々の照射素子１８のための出力端４４，４５を備えたそれぞれ１つの供給素子４２，４３を含んでいる。
【０１０１】
第１のカメラグループＧ１のための供給素子４２は、照射素子１８への通信ライン２４の区間を含んでいる。通信ライン２４は、制御リンクとして形成されている。供給素子４２は、通信ライン２４中に接続されたスイッチオフ可能なリピータ４６を含んでいる。スイッチオフ可能なリピータ４６は、制御ライン４７を介してマイクロプロセッサ２９によりアクティベート可能である。供給素子４２は、電流供給リンク４８の区間を含んでいる。
【０１０２】
電流供給リンク４８ならびに通信ライン２４は、出力端４４に接続されている。第１のカメラグループＧ１の照射素子１８は、この出力端４４を介して制御および評価ユニット２０と接続可能である。
【０１０３】
第２のカメラグループＧ２のための供給素子４３も、同様に構成されている。供給素子４３は、照射素子１８への通信ライン２５の区間を含んでいる。通信ライン２５は、制御リンクとして形成されている。供給素子４３は、通信ライン２５中に接続されたスイッチオフ可能なリピータ４９を含んでいる。スイッチオフ可能なリピータ４９は、ライン５０を介してマイクロプロセッサ２９によりアクティベート可能である。供給素子４３は、電流供給リンク５１の区間を含んでいる。
【０１０４】
電流供給リンク５１ならびに通信ライン２５は、出力端４５に接続されている。第２のカメラグループＧ２の照射素子１８は、この出力端４５を介して制御および評価ユニット２０と接続可能である。
【０１０５】
図７には、監視装置８の１つのカメラ素子１４の簡略化されたブロック回路図が示されている。図７に示されたカメラ素子１４はたとえば、ＣＭＯＳエリアスキャンセンサとして構成されたエリアスキャンカメラ素子１５を備えた第１のカメラグループＧ１の第１のカメラ素子１４である。
【０１０６】
カメラ素子１４には、入力端５２と、後続のカメラ素子１４たとえば第１のカメラグループＧ１の第２のカメラ素子１４のための出力端５３とが設けられている。さらにカメラ素子１４は、電流供給リンク３７の区間と、シリアル通信リンク２１すなわちデータリンク２１ａ、クロックリンク２１ｂおよび制御リンク２１ｃの区間とを含んでおり、これらのリンクはそれぞれ入力端５２および出力端５３と接続されている。
【０１０７】
さらにカメラ素子１４には、アドレッシングスイッチ５４、ＩＯエキスパンダ５５、リピータ５６およびアクティベート可能なリピータ５７が含まれている。ＩＯエキスパンダ５５は、制御リンク２１ｃに接続されており、さらにアドレッシングスイッチ５４と接続されている。制御リンク２１ｃは、アクティベート可能なリピータ５７を介して、エリアスキャンカメラ素子１５と接続可能である。アクティベート可能なリピータ５７は、ライン５８を介してＩＯエキスパンダ５５によりスイッチング可能である。リピータ５６は、制御リンク２１ｃ中に接続されている。
【０１０８】
データリンク２１ａの区間は、カメラ素子１４のスルーデータリンクを成している。
【０１０９】
カメラ素子１４はシリアライザ５９を含んでおり、これにはエリアスキャンカメラ素子１５の出力端が接続されている。さらにカメラ素子１４は、データリンク２１ａ中に接続された上述のマルチプレクサ２６を含んでいる。シリアライザ５９は、カメラデータリンク２４を介してマルチプレクサ２６と接続されている。マルチプレクサ２６は、１つのライン６２または複数のラインを介して、ＩＯエキスパンダ５５によりスイッチング可能である。
【０１１０】
カメラ素子１４は、クロックリンク２１ｂ中に接続されたリピータ６３を含んでいる。エリアスキャンカメラ素子１５は、ライン６４を介してリピータ６３と接続されており、ひいてはクロックリンク２１ｂに接続されている。エリアスキャンカメラ素子１５は、１つのライン６５を介して、または複数のラインを介して、ＩＯエキスパンダ５５により制御可能である。
【０１１１】
カメラ素子１４はさらに、電流供給リンク３７中に接続された電圧調整ユニット６６を含んでいる。
【０１１２】
カメラ素子１４はさらに、１つまたは複数のポジション照射素子を含んでおり、本実施例では赤色ＬＥＤ６７を含んでおり、これはライン６８を介してＩＯエキスパンダ５５によりスイッチオン可能である。これによって、識別された製品欠陥のポジションが表示される。
【０１１３】
図８には、監視装置の１つの照射素子１８の簡略化されたブロック回路図が示されている。
【０１１４】
照射素子１８は、上述のカメラ素子１４に対応づけられている。照射素子１８には、入力端６９と出力端７０とが設けられている。さらに照射素子１８は、電流供給リンク４８の区間と通信ライン２４の区間とを含んでおり、これらはそれぞれ入力端６９および出力端７０と接続されている。
【０１１５】
さらに照射素子１８は、アドレッシングスイッチ７１、ＩＯエキスパンダ７２およびリピータ７３を含んでいる。ＩＯエキスパンダ７２は、通信ライン２４に接続されており、さらにアドレッシングスイッチ７１と接続されている。リピータ７３は、通信ライン２４中に接続されている。
【０１１６】
照射素子１８はさらに、ＬＥＤ１９のためのドライバ７４を含んでおり、このドライバは、電流供給リンク４８とＬＥＤ１９との間に接続されている。ドライバ７４は、ライン７５を介してＩＯエキスパンダ７２により制御可能である。
【０１１７】
照射素子１８はさらに、電流供給リンク４８中に接続された電圧調整ユニット７６を含んでいる。
【０１１８】
別の選択肢として、上述のポジション素子は、照射素子１８のＩＯエキスパンダ７２により制御可能である。このケースではそれらのポジション素子は、ＩＯエキスパンダ７２と接続されており、ＩＯエキスパンダ５５とは接続されていない。
【０１１９】
図９には、監視装置の制御および評価ユニット２０による画像評価に関するグラフが示されている。
【０１２０】
この場合、製品ウェブ５の狭い被照射ストリップの幅Ｘ（単位ｍｍ）にわたり、すべての画像区間の未加工データＢｌが記録される。各画像区間の未加工データＢｌから、製品ウェブ５の幅Ｘにわたり輝度プロフィルのデータＢ１（画像データ）が導出される。この目的で、画像区間の未加工データＢｌがブロックにまとめられて、平均値が形成される。１つのブロックは、搬送方向に対し交差する方向のいくつかの画素と、搬送方向におけるいくつかの画素とを含んでおり、たとえばそれぞれ３個の画素を含んでいる。このブロックの平均値は、図９の下方のグラフにおける輝度プロフィルのデータＢ１の値である。
【０１２１】
制御および評価ユニット２０による評価の際に、輝度プロフィルのデータＢ１がデータＢ２に正規化され、フィルタリングされる（評価された画像データ）。正規化によって、光学素子１６のレンズ湾曲に起因して製品ウェブ周縁領域に生じる輝度プロフィルの強度損失が補償される。
【０１２２】
正規化されフィルタリングされた輝度プロフィルのデータＢ２は、図９の上方のグラフに示されている。データＢ１によるグラフもデータＢ２によるグラフも、９５０ｍｍ乃至１０００ｍｍの間の比較的明るい欠陥個所による作用が示されている。
【０１２３】
別の選択肢として、走行中の製品ウェブ５を監視するための本発明に係る監視装置８は、製品ウェブ５の下方に配置されている。
【０１２４】
別の選択肢によれば、監視装置は少なくとも２つのカメラモジュールを含んでいる。この場合、カメラモジュールのハウジング１７が互いに接続されている。
【０１２５】
別の選択肢によれば、監視装置は上述のカメラモジュール１３を含んでおり、このモジュールは、制御および評価ユニット２０を含み、さらにそれぞれ２つのカメラ素子を備えた２つのカメラグループを有するさらに別のカメラモジュールを含んでいる。カメラモジュール１３は、メインカメラモジュール（マスタカメラモジュール）とも呼ばれる。別のカメラモジュールは、拡張モジュールと呼ばれる。
【０１２６】
１つまたは複数の拡張モジュールは、マスタカメラモジュールと同数のカメラグループを含んでいる。
【０１２７】
動作中、搬送方向Ｔで搬送される走行中の製品ウェブ５が、監視装置８により特に欠陥について監視される。この目的で、製品ウェブ５の画像データが評価される。本実施例によれば、製品ウェブ５の搬送方向に対し垂直に互いに並置されてポジショニングされた複数のカメラ素子１４、制御および評価ユニット２０、ならびにカメラ素子１４と制御および評価ユニット２０とを接続する通信リンク２５によって、画像データが生成されて評価される。画像データの未加工データは、個々のカメラ素子１４のエリアスキャンカメラ素子１５によって記録される。
【０１２８】
未加工データの記録は、カメラグループＧ１，Ｇ２およびハウジング１７を含むカメラモジュール１３によって行われる。エリアスキャンカメラ素子１５により記録された未加工データは、対応するシリアル通信リンク２１，２２に接続された個々のカメラグループＧ１，Ｇ２のカメラ素子１４を通って、それらのシリアル通信リンク２１，２２を介して制御および評価ユニット２０へ転送される。それらの未加工データから、制御および評価ユニット２０により画像データが生成される。カメラグループＧ１，Ｇ２のカメラ素子１４の画像データは、制御および評価ユニット２０によって評価される。
【０１２９】
カメラグループＧ１，Ｇ２のうち１つのカメラグループにおけるカメラ素子１４のエリアスキャンカメラ素子１５からの未加工データが、カメラグループＧ１またはＧ２のカメラ素子１４をそれぞれ介して、対応するシリアル通信リンク２１，２２へ導かれる。
【０１３０】
既述のように、カメラ素子１４にはこの目的で、それぞれ２つのデータリンクが設けられており、詳しくはカメラデータリンク２４として形成されたデータリンクと、スルーデータリンクとして形成されたデータリンクすなわちデータリンク２１ａの区間とが設けられており、さらにマルチプレクサ２６が設けられている。
【０１３１】
考察しているカメラ素子１４のエリアスキャンカメラ素子１５からの未加工データは、カメラデータリンク２４を介して、かつカメラグループＧ１，Ｇ２における別のカメラ素子１４のエリアスキャンカメラ素子１５の未加工データは、スルーデータリンクを介して、すなわちデータリンク２１ａの区間を介して、シリアル通信リンク２１，２２へ導かれる。マルチプレクサ２６によってカメラ素子１４の両方のデータリンクが順次、個々のシリアル通信リンク２１，２２に接続される。
【０１３２】
両方のカメラグループＧ１，Ｇ２における複数のカメラ素子１４の未加工データが、制御および評価ユニット２０において並列処理される。
【０１３３】
図１０には、カメラグループＧ１，Ｇ２のカメラ素子１４から制御および評価ユニット２０へ、制御および評価ユニット２０によって未加工データを伝送するための概略的なフローチャートが示されている。
【０１３４】
これによればカメラグループＧ１，Ｇ２ごとに最初に、自身のグループ内でインデックスｉ＝０が割り当てられている第１のカメラ素子１４［０］が、制御および評価ユニット２０と接続される。接続後、制御および評価ユニット２０のメモリの１つの領域が用意される。カメラ素子１４［０］の未加工データが伝送されて、画像始端が識別されるとただちにそのメモリに書き込まれる。画像始端が次に識別されると、カメラ素子１４［０］の未加工データがメモリから評価ユニットへ転送される。インデックスｉが１だけ高められ、カメラグループＧ１，Ｇ２においてそのインデックスに対応する次のカメラ素子１４［ｉ］が、制御および評価ユニット２０と接続される。この方法は、最後のカメラ素子（カメラグループＧ１，Ｇ２ごとに３つのカメラ素子１４が設けられているのであれば三番目のカメラ素子）の未加工データが読み込まれて転送されてしまうまで、さらに次のカメラ素子１４［ｉ］に対して繰り返される。その後、インデックスが再び０にセットされ、それによってカメラグループＧ１，Ｇ２の第１のカメラ素子１４［０］が、制御および評価ユニット２０と再び接続される。
【０１３５】
製品ウェブが監視される間、たとえば製品ウェブを製造する編み機（図１参照）が動作中の間、データ伝送が繰り返される。これは終了信号に従って終了する。
【０１３６】
第２の実施例：
第２の実施例は、以下で述べる特徴以外は第１の実施例に対応する。第２の実施例の監視装置は、図１１および図１２に描かれている。この監視装置は、２つのカメラモジュールすなわちマスタカメラモジュール１３０と拡張カメラモジュール１３１とを含んでいる。
【０１３７】
マスタカメラモジュール１３０は、制御および評価ユニット２００、ならびに１つのカメラグループＧ１，Ｇ２にそれぞれ３つずつ、６つのカメラ素子１４０を含んでいる。第１、第３および第５のカメラ素子は、第１のカメラグループＧ１に属しており、他のカメラ素子１４０は、第２のカメラグループＧ２に属している。拡張カメラモジュール１３１は２つのカメラ素子１４０を含んでおり、この場合、第１のカメラ素子は第１のカメラグループに属しており、第２のカメラ素子１４０は第２のカメラグループに属している。
【０１３８】
図１２には、カメラ素子１４０の領域内のたとえばマスタカメラモジュール１３０のハウジング１７の断面が示されている。ハウジング１７は、マスタカメラモジュール１３０の長さ全体にわたって延在するハウジング形材１７０を含んでおり、その外面形状は、一方の側に向かって開放された円筒バレルの形態を有する。ハウジング形材１７０は、その開放された側とは反対側の半部に、中間壁１７１ａ，１７１ｂおよび１７１ｃを有しており、これらの中間壁によって、マスタカメラモジュール１３０の長さ全体にわたって延在するほぼ正方形の開口部１７２が形成されている。ハウジング形材１７０には、マスタカメラモジュール１３０の長さ全体にわたって延在する中央壁１７３が設けられている。この中央壁１７３に、カメラ素子１４０が取り付けられている。本実施例によれば、中央壁１７３は途中で分断されている。これによって生じる中空スペースが、ケーブルダクトとして用いられる。
【０１３９】
マスタカメラモジュール１３０のハウジング１７は、開放された側を封止する複数のカバー１７４ａ，１７４ｂ，１７４ｃ，１７４ｄを含んでいる。図面の左側のカバー１７４ａには、制御および評価ユニット２００が取り付けられている。カバー１７４ａを単に取り外すだけで、制御および評価ユニット２００に近づいて取り扱うことができる。
【０１４０】
図１１には、マスタカメラモジュール１３０のハウジング１７に関して、たとえば拡張カメラモジュールのない用途のために、ハウジング形材１７０の両方の端部のための２つの終端カバー１７６ａ，１７６ｂが示されている。
【０１４１】
カバー１７４ａ乃至１７４ｄが互いに当接する個所に、封止部材１７５が設けられている。ハウジング形材１７０と終端カバー１７６ａ，１７６ｂとの間に、さらに別の封止部材１７７が設けられている。封止部材１７５，１７７は、ディスク状に形成されている。ハウジング形材１７０とカバー１７４ａ乃至１７４ｄとの間に、長手方向に延在する封止ストリップ１７８が設けられている。
【０１４２】
ハウジング形材１７０には、複数の縦溝１７９が設けられている。監視装置８の複数のホルダ１８０が、長手方向に互いに間隔をおいて、これらの縦溝１７９のそれぞれ２つに取り付けられている。縦溝１７９ならびにホルダ１８０における図示されていない縦孔は、監視装置８を製品ウェブ５に対し種々の傾斜角でポジショニングできるように、配置されている。
【０１４３】
拡張カメラモジュール１３１は、マスタカメラモジュール１３０と同様に、カメラ素子１４０の領域に構築されている。拡張カメラモジュール１３１のハウジング１７は、ハウジング形材１７０とカバー１７４ｅとを含んでいる。これらの両方のカメラモジュール１３０および１３１のハウジング１７は、つまりはそれらのハウジング形材１７０は、互いに接続されている。カメラモジュール１３０，１３１が互いに当接するハウジング形材１７０の端部は開放されており、つまり終端カバー１７６が設けられていない。たとえば鋼から成る長手方向に延在する形材１９０が、両方のカメラモジュール１３０，１３１のハウジング形材１７０の開口部１７２内に配置されている。形材１９０によって、両方のカメラモジュール１３０，１３１の接続が固定される。この形材の長さは、少なくとも１つのカメラ間隔Ｋａに相当する。本実施例によれば形材１９０の長さは、カメラ間隔Ｋａのほぼ２倍に相当する。
【０１４４】
本実施例の場合には、監視装置は照射装置なしで実施されている。ハウジング１７の光透過性領域は、カバー１７４内の透明な窓１５０によって形成されている。この窓１５０を通して、エリアスキャンカメラ素子１５が製品ウェブの画像を記録する。
【０１４５】
照射を行う監視ユニットの選択的な形態によれば、たとえば全長にわたり延在する窓がカバー１７４に設けられている。
【０１４６】
別の選択肢によれば、監視装置は、４つのカメラ素子を有する比較的大きい拡張モジュールを含んでおり、それらのカメラ素子のうち、第１および第３のカメラ素子は第１のカメラグループに属しており、第２および第４のカメラ素子は第２のカメラグループに属している。
【０１４７】
さらに別の選択肢によれば、監視装置は、同じ大きさまたはそれぞれ異なる大きさの複数の拡張モジュールを含んでいる。
【符号の説明】
【０１４８】
１  機械フレーム
２  ガイドレール
３  縦糸
４  ニードルバー
５  製品ウェブ
６  ローラ
７  ローラ
８  装置
９  取り付け装置
１０  光ビーム
１１  整経ビーム
１３  カメラモジュール（マスタカメラモジュール）
１４  カメラ素子
１５  エリアスキャンカメラ素子
１５ａ  エリアスキャンセンサ
１６  光学素子
１７  ハウジング
１８  照射素子
１９  ＬＥＤ
２０  制御および評価ユニット
２１  通信リンク
２２  通信リンク
２４  カメラデータリンク
２６  マルチプレクサ
２７  リンク
２８  リンク
２９  マイクロプロセッサ
３０  制御素子
３１  制御素子
３２  出力端
３３  出力端
３４  第１のリピータ
３５  第２のリピータ
３６  制御ライン
３７  電流供給リンク
３８  第１のリピータ
３９  スイッチオフ可能な第２のリピータ
４０  制御ライン
４１  電流供給リンク
４２  供給素子
４３  供給素子
４４  出力端
４５  出力端
４６  スイッチオフ可能なリピータ
４７  ライン
４８  電流供給リンク
４９  スイッチオフ可能なリピータ
５０  ライン
５１  電流供給リンク
５２  入力端
５３  出力端
５４  アドレッシングスイッチ
５５  ＩＯエキスパンダ
５６  リピータ
５７  アクティベート可能なリピータ
５８  ライン
５９  シリアライザ
６２  ライン
６３  リピータ
６４  ライン
６５  ライン
６６  電圧調整ユニット
６７  赤色ＬＥＤ
６８  ライン
６９  入力端
７０  出力端
７１  アドレッシングスイッチ
７２  ＩＯエキスパンダ
７３  リピータ
７４  ドライバ
７５  ライン
７６  電圧調整ユニット
１３０  マスタカメラモジュール
１３１  拡張カメラモジュール
１４０  カメラ素子
１５０  窓
１７０  ハウジング形材
１７１ａ，ｂ，ｃ  中間壁
１７２  開口部
１７３  中央壁
１７４ａ〜ｅ  カバー
１７５  封止部材
１７６ａ，ｂ  終端カバー
１７７  封止部材
１７８  封止ストリップ
１７９  溝
１８０  ホルダ
Ｔ  搬送方向
Ａ  間隔
Ｂ  カメラモジュールの幅
Ｄ  ハウジングの直径
ｌ  検出される領域の幅
Ｘ  製品ウェブの幅
Ｇ１  カメラグループ
Ｇ２  カメラグループ
Ｂｌ  画像の未加工データ
Ｂ１  処理されたデータ
Ｂ２  正規化されたデータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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